DE2050955C - Verfahren zur Herstellung eines Feld effekttransistors - Google Patents

Description

elektrodenschicht (17) übereinstimmt; Eindiffundieren einer Verunreinigung des ersten Leitungstyps

durch diese Öffnung (18) in die Abflußzone (I2a) Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum

zur Bildung einer Gatterzone (20) derart, daß diese Herstellen "on Feldeffekttransistoren, insbesondere

Gatlerzone die Halbleiterunterlage (11) des ersten 25 MOS-Transistoren. Insbesondere bezieht sich die Er-

Leitungstyps berührt; und Eindiffundieren einer findung auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung

Verunreinigung des zweiten Leitungstyps in die von DSA-(Diffusionsselbstabgleich)-MOS-Transisto-

Gatterzone (20) des ersten Leitungstyps durch die ren, die eine sehr hohe Grenzfrequenz haben und sich

gleiche öffnung (18) in der Isoliermaterialschicht leicht zur Bildung einer integrierten Schaltung ver-

(13. 15) zur Bildung einer Queilenzone (22). 30 einigen lassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- DSA-MOS-Transistoren weisen nach der Literatur zeichnet, daß nach der Bildung der diffundierten, einen Aufbau auf, der die Grenzfrequenz herkömmdie Gatterzone (20) in der Abflußzone (12c?) bil- licher MOS-Transistoren merklich zu verbessern verdenden Schicht des ersten Leitungstyps eine zweite mag. Gemäß einem beispielsweisen Aufbau des DSA-öffnung (21) in der die Abflußzone (12a) be- 35 MOS-Transistors bilden eine N'-Schicht und eine deckenden Isoliermaterialschicht (15) ausgebildet N -Schicht mit einer geringeren Verunreinigungswird und die Verunreinigung des zweiten I.eitungs- konzentration als die N'-Schicht eine Abflußzonc, typs durch diese zweite öffnung in die Abflußzone und eine P-Verunreinigung und anschließend eine gleichzeitig mit der Bildung der Queilenzone (22) N-Verunreinigung werden in die N -Schicht eindiffundes zweiten Leitungstyps in der Diffusionsschicht 40 diert, so daß die P-Verunreinigungsdiffusionszone eine (20) des ersten Leitungstyps durch Diffusion der Kanalzone sehr geringer Länge zwischen der N -Schicht Verunreinigung des zweiten Leitungstyps eindiffun- und einer Quellenzone bildet, die durch die Diffusion diert wird. der N-Verunreinigung erzeugt wurde. Beim DSA-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- MOS-Transistor besetzt die N -Schicht geringerer zeichnet, daß der Schritt das Niederschlagen der 45 Verunreinigungskonzentration als die P-Verunreini-Isoliermaterialschicht (13, 15) auf der Oberfläche gungsdiffusionszone den Teil der Abflußzone neben der Halbleiterunterlage (11) das Niederschlagen der Kanalzone. So reicht trotz der Tatsache, daß die einer dicken Oxydschicht (13) auf dieser Oberfläche, Länge des Kanals sehr gering ist, die Verarmungsdas Entfernen des die Abflußzone (12a) bedecken- schicht nicht bis zur Kanalzone, und der unerwünschte den Teils der Oxydschicht und das Niederschlagen 50 Durchgriff zwischen dem Abfluß und der Quelle läßt einer Isoliermatcrialschicht (15) mit einer gerin- sich dadurch vermeiden. Bei einem solchen Transistor geren Dicke als die Oxydschicht auf dem Ober- ist es daher möglich, eine sehr hohe Grenzfrequenz flächenteil der Abflul.lzon·: (12a) umfaßt, der durch über K)GlIz bei einer Kanallänge unter 1 ,um zu die teilweise Entfernung der Oxydschicht frei- erhallen, was nach früheren Verfahren schwierig zu gelegt ist. 55 erreichen war.

4. Verfahren nach Anspruch 3, daduich gekenn- MOS-Transistoren mit einem solchen durch die zeichnet, daß die Isoliermaterialschicht (15), die doppelte Diffusion gebildeten kurzen Kanal sind aus auf der Oberfläche der Abflußzone (12a) nieder- der deutschen Offenlegungsschrift 1 514 209 bekannt, geschlagen wird, aus mindestens einem der Stoffe Bei diesem Transistor wird die Gatterelektrode nach Silziumidioxyd, Siliziumnitrid, Alumimumoxyd, 60 einem bekannten Verfahren angebracht, nachdem die Siliziumdioxyd mit Phosphorpentoxydgehalt und Gatlerzone erzeugt ist. Daher ist es äußerst schwierig, Siliziumdioxyd mit Aluminiumoxydgehalt besteht. die Ausdehnung der Gatterlektrode auf die über dem

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Kanal von nur 1 μηι oder weniger Länge liegende zeichnet, daß der Schritt des Niederschiagens der Fläche zu begrenzen, und es ist unvermeidlich, daß Gatterelektrodenschicht (17)auf der Isoliermaterial- 65 die Gatlerelektrode auch noch über die Quellen- und schicht (15) aus dem Bedecken der Isoliermaterial- Abflußzonen reicht. Eine solche Überlappung der schichten (13, 15) mit einer Siliziumschicht (16) Quellen- oder Abflußzone durch die Gatterelektrode und dem Ätzen zwecks Entfernung der Teile der führt zur Bildung einer Kapazitanz zwischen den

Elektroden, die den Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Transistors beeinträchtigt, d. h. seine Sperrfrequenz · verringert.

11 IL₆W. ...

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors anzugeben, bei dem dieses Überlappen und die damit verbundenen Folgen vermieden werden und bei dem insbesondere eine genaue Anbringung der Gatterelektrode relativ zur Kanaizone ermögiicht sowie gleichzeitig die Steuerung der Länge des Kanals er- to leichtert wird.

Gegenstand der Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors, das durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: Herstellen einer Halbleiterunterlage mit einer Abflußzone eines zweiten Leitungstyps, die durch eine Halbleiterschicht des dem zweiten entgegengesetzten ersten Leilungstyps umgeben ist; Bedecken der Oberfläche der Halbleiteritnterlage mit einer Schicht aus Isoliermaterial; Niederschlugen einer Gatterelektrodenschicht aus hochschmelzendem und leitendem Material auf einem Teil der die Oberfläche der Abflußzone des zweiten Leitungstyps bedeckenden Isoliermaterialschicht; Ausbilden einer öffnung in der die Oberfläche der Abflußzone bedeckenden Isoliermaterialschicht derart, daß ein Teil der Umfungswände der Öffnung mit einer Seile der Gatterelektrodenschicht übereinstimmt; F.indiffundieren einer Verunreinigung des ersten Leitungstyps durch diese öffnung in die Abflußzone zur Bildung einer Gatterzone derart, daß diese Gatterzone die Halbleiterunterlage des ersten Leitungstyps berührt: und Eindiffundieren einer Verunreinigung des zweiten Leitungstyps in die Gatterzone des ersten Leitungstyps durch die gleiche öffnung in der Isoliermaterialschicht zur Bildung einer Quellenzone.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden an Hand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausfiihrungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen

F i g. 1 bis 9 schematische Schnittansichten zur Erläuterung der aufeinanderfolgenden Schritte bei der Herstellungeines MOS-Transistors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i ß. 10 und 11 Aufsichten des Halbkiteraufbaues nach dem in F i g. 6 dargestellten Verfahrensschritt bzw. nach völliger fertigstellung des MOS-Transistoraufbaues nach F i g. 9,

F i y. 12 eine schematische Schnittansicht einer abgeänderten MOS-Transistoranordnung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung, 5«

Fi)J. 13 ein äquivalentes Schaltup.i!-.diagramm der in F i g. 12 dargestellten Anordnung

F i ii. 14 eine Aufsicht der in F 1 g. 12 dargestellten

Anordnung,

Fig. \5 bis 19 silicmalische SchniUansichten 7ur J5 Erläuterung der aufeinanderfolgenden Schritte bei der Herstellung eines MOS-Transistors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und

F i g. 20 eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung eines MOS-Transistors und eines Bipolartransistors, die nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gleichzeitig auf einer Halbleiterunterlage gebildet sind.

F i g. 1 zeigt eine Siliziumscheibe 10 mit einer P-Unterlage 11 und einer N-Epitaxialschicht 12 von etwa 0,8 bis 1,0 μηι Dicke. Die Epitaxialschicht hat eine niedrige Verunreinigungskonzentration in der Größenordnung von 1 · 10^IB Atomen/cm³. (Die Epitaxialschicht 12 ist mit dem Symbol N~ bezeichnet, was bedeutet, daß sie eine niedrige Vemnreinigungskonzentration aufweist.) Die Oberfläche der Epitaxialschicht 12 ist mit einem Oxydfilm, z. B. einem Siliziumdioxyd (SiOj)-FiIm 13 von etwa 6000 Ä Dicke bedeckt, der durch Wärmebehandlung der Siliziumscheibe 10 in einer oxydierenden Atmosphäre erzeugt wurde. Eine rahmenähnliche Öffnung 13a mit einem eine isolierte Zone definierenden Muster ist im Oxydfilm 13 nach der bekannten Fotoätztechnik vorgesehen.

Gemäß F i g. 2 wird eine P-Verunreinigung, wie z. B. Bor, durch die genannte Öffnung 13a eindiffundiert, urn" P-Isolierwände 14 in der Epitaxialschicht 12 zu bilden und so einen Teil 12a der Epitaxialschicht 12 gegenüber ihren restlichen Teilen zu isolieren. Die Bildung der isolierten Zone 12a durch die Diffusion der P-Verunreinigung wird in einer oxydierenden Atmosphäre ausgeführt, so daß die Verunreinigungsdiffusionsöffnung 13a durch einen Oxydfilm geschlossen wird, der sich durch die thermische Oxydation der Epitaxialschicht bildet.

Entsprechend F i g. 3 werden Teile des Oxydhlms 13, der über der N -Isolierzone 12« liegt, durch die Fotoätztechnik entfernt, und ein dünner Isolierfilm 15 von etwa 0,1 [xm Dicke wird auf diesem Teil neu gebildet. Der Isolierfilm 15 kann von bekannter Zusammensetzung, wie z. B. SiO₂, AI₂O₃, Si₃N₁, SiO₂ mit P₂O₃-Gehalt oder SiO. mit ALO₃-Gehalt, sein. Der isolierfilm 15 kann aus einer einzigen Schicht, aus zwei, drei oder mehr Schichten dieser Zusammensetzungen bestehen. Der Isolierfilm 15 dient zum Isolieren der Gattetelektrode in einem herzustellenden MOS Transistor. Der Isolierfilm 15 kann, wenn er aus SiO₂ bestehen soll, durch thermische Oxydation der Oberfläche der Siliziumunterlage erzeugt werden. Soll der Isolierfilm 15 aus Al₂O₃ bestehen, so kann man ihn durch thermische Zersetzung einer organischen Aluminiumverbindung in einer oxydierenden Atmosphäre herstellen. Im Fall eines Isolierfilins 15 aus Si₃O₄ kann man so vorgehen, daß man eine Wärmebehandlung mit einer Mischung von Silandampf und Ammoniumdampf vornimmt.

Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung wird eine polykristalline Halbleiterschicht oder ein dünner Film 16 aus hochschmelzendem Metall, wie z. B. Molybdän, Wolfram, Titan oder Tantal, die bzw. der der späteren Wärmebehandlung widersteht, durch Wachstum aus einer Dampfphase oder Verdampfung, Aufstäuben oder irgendein anderes geeignetes Verfahren auf der Oberfläche des Isolierfilins 15 niedergeschlagen. Irgendeines der verschiedenen auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren läßt sich für das Dainpfwachslum einer Halbleiterschicht auf dem Isolierfilm 15 anwenden. Zum Beispiel kann man das Verfahren der thermischen Zersetzung von Silan (SiII₁) anwenden, um eine polykristalline Siliziumschicht von etwa 0,2 μηι Dicke auf dem Oxydfilm 13 und dem Isolierfilm 15 zu bilden, wie F i g. 4 zeigt. Alternativ kann man einen dünnen Film 16 aus einem Metall wie Molybdän mittels Dampf Wachstums durch Reduzieren von Molybdänchlorid mittels Wasserstoff oder durch Aufstäuben unter Verwendung von Argongasionen

erzeugen.

Die polykristalline Siliziumschicht oder der Metallfilm 16 wird als Gatterelektrode verwendet. Deshalb werden die wesentlichen Teile der polykristallinen Siliziumschicht oder des Metallfilms 16 durch die Fotoätztechnik entfernt, um davon nur einen Teil 17 auf

dem Isolierfilm 15 entsprechend F i g. 5 übrigzubehalten. Der Teil 17 hat eine Form der gewünschten Gatterelektrode und ist etwa 2 bis 4μιτι breit. Im Fall der polykristallinen Siliziumschichl 16 verwendet man vorzugsweise ein Ätzmittel, wie z. B. eine Mischlösung aus Hydrazin und Katechol, die die Siliziumoxydschicht nicht angreift. Im Fall des Metallfilms 16 aus Molybdän wählt man eine Mischlösung aus Schwefelsäure (H₂SO₄) und Salpetersäure (HNO₃). Für andere Metalle wählt man jeweils geeignete, an sich bekannte Ätzmittel.

Nach einem zweiten Merkmal der Erfindung bildet man eine öffnung 18 im Isolierfilm 15 und im Oxydfilm 13 in der Weise, daß wenigstens ein Teil der Umfangswände der Öffnung 18 mit einer Seite 17a des Gatters 17 übereinstimmt, wie F i g. 6 zeigt. Die öffnung 18 hat eine der Form einer Quellenzone des herzustellenden MOS-Transistors entsprechende Form. Die Öffnung 18 läßt sich durch Anbringen eines Fotolackfilms 19 auf der Oberfläche des Oxydfilms 13 und des Isolierfilms 15, Belichten des Fotoresistfilms 19 durch eine Maske, die nur den Öffnungsteil in einem inaktivierten Zustand läßt. Entwickeln zwecks Entfernens der unaktivierten Teile des Fotolackfilms 19 und Ätzen des Teils des Isolierfilms 15 und des Oxydfilms 13 mit einem geeigneten Ätzmittel erzeugen. Beim Maskierungsschrilt wird die Seite 17a des Halbleiteroder Metallgatters 17 als Bezug für die genaue Einstellung der Maske genommen. Auch wenn die Kante A der Öffnung im Fotolackfilm 19 bis zu einem Punkt B auf dem Gatter 17 auf Grund der Tatsache reicht, daß der unaktivierte Teil des Fotolackfilms 19 mehr oder weniger in Richtung zum Gatter 17 verschoben ist, dient das Gatter 17 auch als Maske zum Ätzen der Isolierschichten 13 und 15, so daß ihre Wand der öffnung 18 unabhängig von der Stellung der Öffnung im l-'otoiackfilm 19 genau mit der Seite 17a des Gatters 17 zusammenfallen kann.

F i g. 10 ist eine Aufsicht des Halbleiteraufbaues, nachdem die Öffnung 18 gebildet würde. Bei diesem Ausführungsbeispiel reichen das Gatter 17 und die Öffnung 18 im Oxydfilm 13 und im Isolierfilm 15 über einen Teil der N -Isolierzone 12a, wie man in F i g. 10 sieht.

Gemäß einem dritten Merkmal der Erfindung wird die Öffnung 18 nicht nur zum Eindiffundieren einer P-Verunreinigung zur Bildung einer Kanalzone, sondern auch zum Eindiffundieren einer N-Verunreinigung zur Bildung einer Quellenzone ausgenutzt. Zum Beispiel läßt man zuerst eine P-Verunreinigung, wie z. B. Bor durch die Öffnung 18 in einer nicht oxydierenden Atmosphäre zur Bildung einer P-Zone20 mit einer Oberflächenverunreinigungskonzentration von etwa 1 · 10^I? Atomen/cm^s, einem Oberflächenwiderstand von etwa 150 bis 200 Ohm/cm* und einer Tiefe von etwa 10 bis 12μη? entsprechend Fig. 7 eindiffundieren. Dann bildet man, wie F i g. 8 zeigt, eine Öffnung 21 im Isolierfilm 15, der die isolierte N -Zone 12a bedeckt, und läßt eine N-Verunremigung, wie z. B. Phosphor, in die N -Zone 12a und die P-Zone 20 durch die Öffnungen 21 und 18 in einer oxydierenden Atmosphäre eindiffundieren, um die entsprechenden N*-Zonen 23 und 22 mit einer Oberflächenverunreinigungskonzentration von etwa . 1 · 10²¹ Atomen/cm³, einem Oberflächenwiderstand von etwa 8 bis 10 Ohm/ cm² und einer Tiefe von etwa 0,5 bis 0,7 μη» zu bilden (die Zone ist mit dem Symbol N * bezeichnet, was bedeutet, daß sie eine hohe Verunremigungskonzentration aufweist). Die N ^f-Zone 23 und der restliche Teil der isolierten N -Zone 12a stellen eine Abflußzone dar. Im Laufe der Diffusion dieser Verunreinigungen ist das Gatter 17 in der Form der polykristallinen SiIiziumschicht oder des Metallfilms der die Verunreinigungen enthaltenden Atmosphäre ausgesetzt. Als Ergebnis verringert sich der Widerstand des Siliziumgatters 17 durch die Verunreinigungsdiffusion, so daß die Gatterelektrode schließlich einen Widerstand von

ίο etwa 0,5 bis zu einigen Ohm · cm hat.

Der Grund, weshalb die Diffusion der P-Verunreinigung in der nicht oxydierenden Atmosphäre ausgeführt wird, ist der, eine unerwünschte Bildung eines Oxydfilms in der Öffnung 18 während der Verunreinigungsdiffusionsbehandlung zu vermeiden. Die Diffusion der P-Verunreinigung läßt sich jedoch auch in einer oxydierenden Atmosphäre ausführen, da der in der öffnung 18 gebildete Oxydfilm weggewaschen werden kann, ohne daß man eine besondere Maskeneinrich-

ao tung verwendet, und zwar z. B. nach der bekannten Technik der Bildung einer öffnung eines Oxydfilms für die Emitterelektrode bei einem Waschemittertransistor. Es ist daher offenbar, daß die Diffusion der P-Verunreinigung gemäß der Erfindung nicht auf das Diffusionsverfahren in nicht oxydierender Atmosphäre, wie z. B. das Diffusionsverfahren in einer Ampulle, beschränkt ist.

Die Länge der P-Zone 20a, die zwischen der Quellenzone 22 und der N -Abflußzone 12a definiert ist, läßt sich dank der Diffusion der P- und der N-Verunreinigungen durch die gleiche Verunreinigungsdiffusionsöffnung 18 sehr gering halten. Erfindungsgemäß ist es sehr leicht, die Kanallänge unter 0,5 μΐη zu halten. Gemäß F i g. 9 wird der Oberflächenisolierfilm, der das Siliziumgatter 17 sowie die Ahflußzone 23 und die Quellenzone 22 bedeckt, die durch die Verunreinigungsdiffusion in der oben beschriebenen Weise gebildet wurden, teilweise entfernt, und man dampft Aluminium auf, um eine Quellenelektrode 24, eine Abflußelektrode 25 und eine Gatterelektrode 26 anzubringen und so einen MOS-Transistor fertigzustellen. F i g. 11 zeigt eine Aufsicht des in F i g. 9 dargestellten MOS-Transistors. Wenn ein Metall zur Bildung des Gatters 17 verwendet wird, kann man das Metallgälte 17 in Form der Elektrode 26 vorformen, wodurch die Notwendigkeit des Niederschiagens der Gatterelektrode 26 beseitigt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Verfahren gemäß der Erfindung die Bildung eines Gatters 17 aus Halbleiter oder Metall und anschließend die Diffusion einer P-Verunreinigung und einer N-Verunremigung durch eine Öffnung mit einer mit einer Sehe des Gatters übereinstimmenden Wand umfaßt. Daher liegt die Kanalzone genau direkt unterhalb der Gatterelektrode, und doch gibt es nur eine geringe Überlappung zwischen der Gatterelektrode und der Queflenzone. Die Länge des Kanals kann daher sehr gering gehalten werden, und dieser Wert läßt sich durch geeignete Auswahl der Tiefe der Zone, die durch die erste Diffusion der P-Verunreinigung gebildet ist, im Verhältnis zu der Hefe der Zone, die durch die anschließende Diffusion der N-Verunreinigung gebildet ist, frei kontrollieren.

Man sieht in F i g. 11, daß die Metall- oder Alnminhnnelektrode 26 über im wesentlichen die ganze Oberfläche des Siliziumgatters 17 reicht. Jedoch kann die Metallelektrode 26 auch gerade nur eine Endkante des Sflizramgalters 17 berühren, wenn die Abmessungen

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des letzteren gering sind. Dies kommt daher, daß ein P-Zone auch geringer als die Tiefe der Epitaxialschicht

geringer Ladestrom ausreicht, wenn die Abmessungen sein, um in ausreichender Weise eine bestimmte Vor-

des Gatters gering sind und daher die Kapazität des spannung durch die P-Isolierwand zu liefern. Die

Gatters klein ist, und man trifft praktisch keine Be- flache Diffusion der P-Verunreinigung läßt sich zur

einträchtigung an, auch wenn der Widerstand des 5 Bildung einer Diffusionsbasiszone ausnutzen, und die

Gatters selbst ziemlich groß ist. Es ist klar, daß die Diffusion der N-Veninreinigung zur Bildung der

Metallelektrode 26 nur eine Endkante des Galters 17 Quellenzone läßt sich zur Bildung einer Diffusions-

zu berühren braucht, wenn letzteres aus Metall ist. emitterzone ausnutzen, um so eine integrierte Schal-

In einem in Fig. 12 dargestellten, modifizierten tung mit einem MOS-Transistor und einem Bipolar-Ausführungsbeispiel sind zwei MOS-Transistoren Q₁ io transistor herzustellen, die auf der gleichen Halbleiter-

und Q₂ auf der gleichen Unterlage ausgebildet. Wie unterlage untergebracht sind.

man in F i g. 13 sieht, haben die beiden Transistoren Q, Fig. 20 zeigt eine integrierte Schaltung mit einem und Q₂ eine gemeinsame Quelle S. Fig. 14 ist eine MOS-Transistor und einem Bipolartransistor, die entAufsicht auf die in F i g. 12 dargestellte Vorrichtung. sprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Er-

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Er- 15 findung gleichzeitig auf einer P-Halbleiterunterlage

findung gemäß den F i g. 15 bis 19 wird eine eingebet- ausgebildet sind. Wie in den vorigen Beispielen sind

teie Epitaxialschicht an Stelle der isolierten Epitaxial- zur Erleichterung der Erläuterung in vergrößertem

zone 12α, die durch Diffusion der P-Verunreinigung Maßslab dargestellt.

im vorangehenden Ausführungsbeispiel gebildet wurde. Gemäß F i g. 20 ist eine N-Epitaxialschichl 41 auf

verwendet. ^{20 emer} Hauptoberfläche einer P-Siliziumunterlage 40

In F i g. 15 ist eine P-Siliziumunterlage 30 auf einer aufgewachsen. Eine P - Verunreinigungsdiffusionsihrer Oberflächen mit einem Oxydfilm 31 bedeckt. Ein schicht 42 ist vorgesehen, um die Epitaxialschicht 41 Teil des Oxydfilms 31 wird durch Fotoätztechnik ent- in eine Mehrzahl von Zonen 43 und 44 zu teilen und fern!, um den entsprechenden Teil der Oberfläche der so die Zone 43 von der Zone 44 elektrisch zu isolieren. Siliziumunterlage 30 freizulegen. Dann wird ent- as Dann läßt man eine P-Verunreinigung durch eine sprechend F i g. 16 der freigelegte Oberflächenteil der Siliziumdioxydmaske selektiv in die Zonen 43 und 44 Siliziumunterlage 30 geätzt, um eine Verliefung 30a zur Bildung von P-Zonen 45 bzw. 46 in diesen einzu erzeugen. Anschließend wird ein Material, wie z. B. diffundieren, um gleichzeitig einen MOS-Transistor in Siliziumtetrachlorid (SiCl₄), durch Wasserstoff redu- der isolierten Zone 43 und einen Bipolartransistor in ziert, um ein selektives Wachstum einer N -Epitaxial- 30 der isolierten Zone 44 zu bilden. Es ist in diesem Zuschicht 32 in der Vertiefung 30a hervorzurufen, bis sammenhang wichtig, daß die Tiefe der P-Zonen die Oberfläche der Epitaxialschicht 32 mit der Ober- kleiner als die Tiefe der Epitaxialschicht 41 ist und fläche der Siliziumwaffel30 entsprechend Fig. 17 daß ein Teil der P-Zone45 einen Teil der isolierten abschneidet. Die Verunreinigungskonzentration, Dicke P-Zone 42, und zwar bei 47, überlappt und so die und andere Merkmale der N--Epitaxialschicht 32 sind 35 Zone 45 elektrisch mit der Unterlage 40 verbindet, denen der Epitaxialschicht 12 im vorangehenden Aus- Anschließend wird eine N-Verunreinigung selektiv führungsbeispiel ähnlich. Die Konzentration der durch eine Siliziumdioxydmaske zur Bildung von N-Verunreinigung im Fall des Epitaxialwachstums der N-Diffusionszonen 48, 49, 50 und 51 eindiffundiert. Schicht 32 durch die Reduktion von SiCl₄ mittels Die P-Zone 45 und die N-Zone 48 unter den P- und Wasserstoff läßt sich leicht steuern, indem man die 40 N-Zonen werden nach dem Verfahren gebildet, das Menge einer Donorverunreinigung, wie z. B. Phosphor- dem im Zusammenhang mit den F i g. 6 bis 8 betrichlorid (PCI₃), als Zusatz zu dem Dampf von SiCl₄ schriebenen gleicht. Die Bezugsziffern 52 und 53 beeinstellt, zeichnen einen Siliziumdioxyd (SiOJ-FiIm bzw. einen

Nach F i g. 18 wird die Oberfläche der eingebet- Isolierfilm. Jeder andere geeignete, in Fachkreisen teten Epitaxialschicht 32 thermischer Oxydation unter- 45 bekannte Film läßt sich an Stelle des Siliziumdioxydworfen, um darauf einen Siliziumdioxyd (SiO₂J-FiIm 33 films verwenden. Die Bezugsziffern 54 bis 59 bezeichzu erzeugen. Dieser Oxydfilm 33 entspricht dem Film nen Elektroden der entsprechenden Schaltungs-15 nach F i g. 3. Nach der Bildung des Oxydfilms 33 elemente. Im einzelnen bezeichnen die Bezugsziffem lassen sich den im vorangehenden Ausführungsbeispiel 54, 55 und 56 eine Quellenelektrode, eine Gatterelekbeschriebenen Schritten ähnliche Schritte ausführen, 50 trode und eine Abflußelektrode des MOS-Transistors, um so einen in F i g. 19 dargestellten MOS-Transistor während die Bezugsziffem 57,58 und 59 eine Emitterherzustellen, elektrode, eine Basiselektrode und eine Kollektor-

In dem ersten bereits beschriebenen Ausfuhrungs- elektrode des Bipolartransistors bezeichnen,
beispiel wurde die P-Verunreinigung zur Bildung der So werden der MOS-Transistor und der NPN-Tran-Kanalzone bis auf ein tieferes Niveau als das der 55 sistor in entsprechenden isolierten Zonen 43 und 44 isolierten N~-Zone (Epitaxialschicht) eindiffundiert, nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt, so daß der untere Teil der P-Zone bis zur P-Unterlage Im MOS -Transistor dient die Zone 48 als Quellenreichte. Da jedoch die P-Diffusionszone durch die zone, die Zone 45 als Gatterzone oder Kanal und die Öffnung 18 nach F i g. 7 in Verbindung mit der Zonen 43 und 49 als Abflußzone. Im Bipolartransistor P-Isolierwand 14 und so durch diese in Verbindung 60 dient die Zone 50 als Emitterzone, die Zone 46 als mit der P-Unterlage U ist, kann die Diffusionstiefe der Basiszone und die Zonen 44 und 51 als Kollektorzone.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Siliziumschicht mit Ausnahme des Teils, der die Patentansprüche: Gatterelektrodenschicht (17) ergibt, besteht. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

1. Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekt- zeichnet, daß die Diffusionsschicht des ersten Leitransistors, gekennzeichnet durch fol- 5 tungstyps, die die Gatterzone (20) darstellt und

gende Verfahrensscbritte: Herstellen einer Halb- durch Diffusion der Verunreinigung des ersten

leiterunterlage (11) mit einer Abflußzone (12a) · Leitungstyps in die Abflußzone (12a) gebildet wird,

eines zweiten Leitungstyps, die durch eine Halb- eine Tiefe aufweist, die geringer als die 1 iefe der

leiterschicht (14) des dem zweiten entgegengesetzten Abflußzone ist.

ersten Leiiungstyps umgeben ist; Bedecken der io 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

Oberfläche der Halbleiterunterlage mit einer Schicht zeichnet, daß der Schritt des Niederschiagens der

aus Isoliermaterial (13, 15); Niederschlagen einer Gatterelektrodenschicht (17) auf der Isoliermatenal-

Gatterelektrodenschicht (17) aus hochschmelzen- schicht (15) aus dem Niederschlagen einer Metall-

dem und leitendem Material auf einem Teil der die schicht (16) auf den Isoliermatenalschichten (13,

Oberfläche der Abflußzone (12a) des zweiten Lei- 15 15) und dem Ätzen zwecks Entfernung der Teile

tungstyps bedeckenden Isoliermaterialschicht (15); der Metallschicht mit Ausnahme des Teils, der die

Ausbilden einer Öffnung (18) in der die Oberfläche Gatterelektrodenschicht (17) ergibt, besteht,
der Abflußzone (12a) bedeckenden Isoliermaterialschicht (13, 15) derart, daß ein Teil der Umfangs-

wände der öffnung mit einer Seite (17a) der Gatter- 20